بعض العوامل الهندسیة للتحکم فى منسوب الماء الأرضى

نوع المستند : Original Article

المؤلفون

1 أستاذ الهندسة الزراعیة – کلیة الزراعة – جامعة عین شمس - مصر.

2 أستاذ الهندسة الزراعیة – کلیة الهندسة الزراعیة – جامعة الأزهر بالقاهرة - مصر.

3 أستاذ الهندسة الزراعیة المساعد – کلیة الهندسة الزراعیة – جامعة الأزهر بالقاهرة - مصر.

4 مدرس الهندسة الزراعیة المساعد – کلیة الهندسة الزراعیة – جامعة الأزهر بالقاهرة - مصر.

المستخلص

یهدف هذا البحث إلى دراسة بعض العوامل الهندسیة (المسافة بین المصارف - عمق التحکم فى خروج المیاه من المصرف - خواص التربة) للتحکم فى مستوى الماء الأرضى وکذلک دراسة التغیرات فى عمق الماء الأرضى خلال أزمنه مختلفة. وذلک للوصول إلى أعماق المیاه الأرضیة التى تناسب المحاصیل المختلفة ومراحل نموها. ولتحقیق هذه الأهداف تم إجراء تجربتین (1) تجربة معملیة. (2) تجربة حقلیة.
أولاً: التجربة المعملیة:-
* تم استخدام 6 معاملات من التربة:
- تربة رملیة طمییة - تربة رملیة طمییة مضاف إلیها مصرف من قش الأرز عند مستوى المصرف- تربة رملیة - تربة رملیة مضاف إلیها مصرف من قش الأرز عند مستوى المصرف - تربة طینیة طمییة مضاف إلیها مصرف من قش الأرز عند مستوى المصرف - تربة طینیة طمییة مضاف إلیها مصرفان من قش الأرز(عند مستوى المصرف- على عمق 12 سم من سطح التربة).
* تم استخدام 3 أعماق تحکم (20, 12, 4 سم) من سطح التربة ویتم التحکم فى عمق الصرف عن طریق أنبوب رأسى علیه ثلاثة محابس على ارتفاعات متساویة (8 سم) لتعطى الأعماق المطلوبة.
* تم استخدام مسافتان للمصارف: 30 سم (بفتح المصرفین معاً أثناء الصرف) - 80 سم (بفتح مصرف واحد فقط أثناء الصرف).
ولدراسة تأثیر هذه المتغیرات تم قیاس منسوب الماء الأرضى خلال عملیة الصرف فى أزمنة مختلفة وعند مواضع مختلفة.
وتم إجراء التجارب فى معمل الرى بکلیة الهندسة الزراعیة- جامعة الأزهر للعام الجامعى 2014 م.
أوضحت النتائج بصفة عامة أنه:
1- کلما زاد عمق الصرف زاد معدل هبوط مستوى الماء الأرضى عند منتصف المسافة بین المصارف لکل من التربة مع وبدون قش الأرز.
2- کلما زادت المسافة بین المصارف قل معدل هبوط مستوى الماء الأرضى عند منتصف المسافة بین المصارف لکل من التربة مع وبدون قش الأرز.
3- کان معدل هبوط مستوى الماء الأرضى عند منتصف المسافة بین المصارف للتربة الرملیة
الطمییة المضاف إلیها القش أکبر بکثیر من التربة الخالیة من القش. على سبیل المثال: عند عمق
الصرف 20 سم ومسافة 30 سم بین المصارف وبعد ساعة من الزمن هبط منسوب الماء الأرضى إلى 3.8 سم تحت سطح التربة للتربة بدون قش بینما هبط إلى 9.8 سم للتربة مع القش.
4- کان معدل هبوط مستوى الماء الأرضى عند منتصف المسافة بین المصارف للتربة الرملیة المضاف إلیها القش أقل من التربة الخالیة من القش بعکس التربة الرملیة الطمییة. على سبیل المثال: عند عمق الصرف 20 سم ومسافة 30 سم بین المصارف وبعد نصف ساعة من الزمن هبط منسوب الماء الأرضى إلى 11 سم تحت سطح التربة للتربة بدون قش بینما هبط إلى 8.7 سم للتربة مع القش.
5- کان معدل هبوط مستوى الماء الأرضى عند منتصف المسافة بین المصارف للتربة الطینیة الطمییة المضاف إلیها مصرفان من القش أکبر من التربة المضاف إلیها مصرف واحد من القش. على سبیل المثال: عند عمق الصرف 20 سم ومسافة 30 سم بین المصارف وبعد ساعة من الزمن هبط منسوب الماء الأرضى إلى 6.7 سم تحت سطح التربة للتربة مع مصرف واحد من القش بینما هبط إلى 9.1 سم للتربة مع مصرفان من القش.
ثانیاً: التجربة الحقلیة:-
* تم استخدام 3 معاملات من التربة وهى: (1)  تربة طینیة سلتیة و (2) تربة طینیة سلتیة مع مصرف من قش الأرز عند مستوى المصرف و (3) تربة طینیة سلتیة مع مصرفان من قش الأرز(عند مستوى المصرف- عند عمق 40 سم من سطح التربة).
* تم استخدام عمقا تحکم (70, 40 سم) من سطح التربة. ویتم التحکم فى عمق الصرف عن طریق جهاز تحکم متصل بالمصارف ومکون من وصلة حرف تى مرکب فى نهایته محبس وماسورة رأسیة متصلة بالوصلة وفى نهایتها "کوع" مرکب علیه محبس. والمسافة بین المحبسین 30 سم لتعطى أعماق التحکم المطلوبة.
* تم استخدام مسافتان للمصارف: 3 م (بفتح المصرفین معاً أثناء الصرف) - 8 م (بفتح مصرف واحد فقط أثناء الصرف).
ولدراسة تأثیر هذه المتغیرات تم قیاس منسوب الماء الأرضى خلال عملیة الصرف فى أزمنة مختلفة وعند مواضع مختلفة.
وتم إجراء التجارب فى مدینة بلبیس- محافظة الشرقیة.
وکانت النتائج بصفة عامة:
1- کلما زاد عمق الصرف زاد معدل هبوط مستوى الماء الأرضى عند منتصف المسافة بین المصارف لکل من التربة بدون ومع مصرف واحد ومصرفان من قش الأرز.
2- کلما زادت المسافة بین المصارف قل معدل هبوط مستوى الماء الأرضى عند منتصف المسافة بین المصارف لکل من التربة بدون ومع مصرف واحد ومصرفان من قش الأرز.
3- کان معدل هبوط مستوى الماء الأرضى عند منتصف المسافة بین المصارف للتربة مع مصرفان من القش أکبر من التربة مع مصرف واحد من القش. وکذلک التربة مع مصرف واحد من القش أکبر من التربة الخالیة من القش.                                                                                                  
أیضاً تم إیجاد علاقات تربط بین إرتفاع الماء الأرضى والزمن عند تصمیمات هندسیة مختلفة لنظام الصرف  مع أنواع مختلفة من التربة (مع وبدون قش الأرز) بطریقة التحلیل البعدى.
التوصیات التطبیقیة:
1- إستخدام أداة التحکم فى منسوب الماء الأرضى یقلل معدل هبوط الماء الأرضى فیزید من إستفادة النبات من المیاه خاصة النباتات ذات الجذور الشعریة.
2- إضافة قش الأرز یزید معدل هبوط الماء الأرضى لأنواع التربة المختلفة فیما عدا التربة الرملیة.

Ayars, J. E.; E. W. Christen and J. W. Hornbuckle (2006).         Controlled drainage for improved water management in arid regions irrigated agriculture. Agric. Water Manage. 86: 28-39.
Bonaiti, G. and M. Borin (2010). Efficiency of controlled drainage and subirrigation in reducing nitrogen losses from agricultural fields. Agric. Water Manage. 98: 343-352.
EL-Atfy, H. (2000). Modified drainage system for rice growing areas, a tool for water saving. Undersecretary of State for Minister,s Office Affairs, Ministry of Water Res. Irri., Egypt.
Evans, R. O. and R. W. Skaggs (2004). Development of controlled drainage as the best management practices in North Carolina. In: Cooke,R.A.(Ed.), Drainage VIII, Proc. 8th. I. Drainage Symp., Sacramento, C.A, U.S.A.,: 1-13.
Muirhead, W. A.; E. Humphreys; N. S. Jayawardane and J.L. Moll (1996). Shallow subsurface drainage in an irrigated vertisol with a perched water table. Agric. Water Manage. 30: 261-282.
Wahba, M.A.S. (2002). Multi criteria decision analysis for integrated water table management. Ph.D. Thsis, Irr., Hyd. Eng. Dept., Fac. Eng., Alex. U.: 120.
Yang, C. H.; T. K. Kim; J. H. Ryu; S. B. Lee; S. Kim; N. H. Baek; W. Y. Choi and S.J. Kim (2010). Effect of rice straw application on soil physic-chemical properties. World Congress of Soil Sci., Soil Solution for a Changing World. Brisbane. Australia. 13-15.